高中物理：电场测试题(含答案)

高中物理:电场测试题（含答案）考试时间90分钟满分100分一、单选题:(3x14=42分)1．物理学引入“点电荷”概念,从科学方法上来说是属于()A．控制变量的方法B．观察实验的方法C．理想化模型的方法D．等效替代的方法2．(2015·浙江1月学考·24)如图所示,摩擦过的塑料刻度尺能够吸引轻小的纸片,这是由于它们之间存在()A．静电力B．安培力C．洛伦兹力D．弹力3．如图所示的四种电场中,分别标记有a、b两点,其中a、b两点电场强度相同的是()4．真空中有一个点电荷＋Q1,在距其r处的P点放一电荷量为＋Q2的试探电荷,试探电荷受到的静电力为F,则下列判断中正确的是()A．P点的场强大小为FQ1B．P点的场强大小等于FQ2也等于kQ2r2C．试探电荷的电荷量变为2Q2时,Q2受到的静电力将变为2F,而P处的场强为F Q2D．若在P点不放试探电荷,则该点场强为05．如图所示,真空中的两带电小球(可看做是点电荷),质量分别为m1、m2,电荷量分别为q1、q2,通过调节悬挂细线的长度使两小球始终保持在同一水平线上,水平距离为r,两悬线与竖直方向的夹角分别为θ1、θ2,下列说法正确的是()A．若只增大r,则θ1、θ2都增大B．若只增大m1,则θ1增大,θ2不变C．若只增大q1,则θ1增大,θ2不变D．若只增大q1,则θ1、θ2都增大6．如下四个电场中,均有相互对称分布的a、b两点,其中电势和场强都相同的是()7．如图所示,对于电场线中的A、B、C三点,下列判断正确的是()A．A点的电势最低B．B点的电场强度最大C．同一正电荷在A、B两点受的电场力大小相等D．同一负电荷在C点具有的电势能比在A点的大8．如图所示,空间有一水平匀强电场,在竖直平面内有初速度为v0的带电微粒,沿图中虚线由A 运动到B,其能量变化情况是()A．动能减少,重力势能增加,电势能减少B．动能减少,重力势能增加,电势能增加C．动能不变,重力势能增加,电势能减少D．动能增加,重力势能增加,电势能减少9．如图所示的匀强电场场强为103N/C,ab平行于电场线,ac垂直于电场线,ab＝cd＝4 cm,ac＝bd＝3 cm.则下述计算结果正确的是()A．a、b之间的电势差为40 VB．a、c之间的电势差为50 VC．将q＝－5×10－3 C的点电荷沿矩形路径abdca移动一周,电场力做的功是－0.25 JD．将q＝－5×10－3 C的点电荷沿abd从a移到d,电场力做的功是0.25 J10．电容式键盘是通过改变电容器的哪个因素来改变电容的()A．两板间的距离B．两板间的电压C．两板间的电介质D．两板间的正对面积11．在研究影响平行板电容器电容大小因素的实验中,一已充电的平行板电容器与静电计连接如图所示．现保持B板不动,适当移动A板,发现静电计指针张角变小,则A板可能是()A．右移B．左移C．上移D．下移12．如图所示,一充电后的平行板电容器的两极板相距l.在正极板附近有一质量为M、电荷量为q(q＞0)的粒子；在负极板附近有另一质量为m、电荷量为－q的粒子．在电场力的作用下,两粒子同时从静止开始运动．已知两粒子同时经过一平行于正极板且与其相距25l的平面．若两粒子间相互作用力可忽略．不计重力,则M∶m为()A．3∶2 B．2∶1 C．5∶2 D．3∶113．如图所示,矩形区域ABCD内存在竖直向下的匀强电场,两个带正电粒子a和b以相同的水平速度射入电场,粒子a由顶点A射入,从BC的中点P射出,粒子b由AB的中点O射入,从顶点C射出．若不计重力,则a和b的比荷(带电量和质量比值)之比是()A．1∶8 B．8∶1 C．1∶2 D．2∶114．如图所示的交变电压加在平行板电容器A、B两极板上,开始B板电势比A板电势高,这时有一个原来静止的电子正处在两板的中间,它在电场作用下开始运动．设A、B两极板间的距离足够大,下列说法正确的是()A．电子一直向着A板运动B．电子一直向着B板运动C．电子先向A板运动,然后返回向B板运动,之后在A、B两板间做周期性往复运动D．电子先向B板运动,然后返回向A板运动,之后在A、B两板间做周期性往复运动二、多选题:(4x6=24分)15．如图甲所示,在x轴上有一个点电荷Q(图中未画出),O、A、B为x轴上的三点．放在A、B 两点的试探电荷受到的静电力跟其所带电荷量的关系如图乙所示,则()A．A点的电场强度大小为2×103 N/CB．B点的电场强度大小为2×103 N/CC．点电荷Q在AB之间D．点电荷Q在OB之间16．如图甲、乙所示为科技馆里一个趣味体验项目的照片和简化图,核心装置为一个金属球,在干燥的空气里,体验者双脚站在绝缘凳上,手(图中为右手)按在金属球上,并与周围其他物体保持远离．一条特殊传送带(图中未画出)给金属球不断地输送电荷,过一段时间后,体验者的头发便会四处散开,甚至倒立,十分有趣,在此状态下,下列分析正确的是()甲乙A．若用左手去摸金属球,会被电击B．若用左手与旁边的观众握手,会被电击C．若将右手离开金属球,则头发会立刻恢复常态D．若将右手离开金属球并且走下绝缘凳,头发会立刻恢复常态17．如图所示,下列关于电势差的说法中正确的是()A．在图中,若AB＝BC,则U AB>U BCB．在图中,若AB＝BC,则U AB＝U BCC．在图中,若AB＝BC,则U AB<U BCD．在匀强电场中,与电场垂直的方向上任意两点间的电势差为零18．一电子飞经电场中A、B两点,电子在A点的电势能为4.8×10－17 J,电子经过B点时电势能为3.2×10－17 J,电子在A点的动能为3.2×10－17 J,如果电子只受静电力作用,则()A．电子在B点时动能为4.8×10－17 JB．由A到B静电力做功为100 eVC．电子在B点时动能为1.6×10－17 JD．A、B两点间电势差为100 V19．如图所示,一带正电的小球向右水平抛入范围足够大的匀强电场,电场方向水平向左．不计空气阻力,则小球()A．做直线运动B．做曲线运动C．速率先减小后增大D．速率先增大后减小20．a、b、c三个α粒子由同一点同时垂直场强方向进入偏转电场,其轨迹如图7所示,其中b 恰好飞出电场,由此可以肯定()A．在b飞离电场的同时,a刚好打在负极板上B．b和c同时飞离电场C．进入电场时,c的速度最大,a的速度最小D．动能的增量相比,c的最小,a和b的一样大三、计算题:(第21题10分,第22题10分,第23题14分,共34分)21．如图所示,一质量为m＝1.0×10－2 kg、带电荷量为q＝1.0×10－6 C的小球,用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中,假设电场足够大,静止时悬线向左与竖直方向成60°角．重力加速度g 取10 m/s2.求:(1)小球带电的电性；(2)匀强电场的电场强度E(结果保留两位有效数字)．22．如图所示,在电场强度为E＝1×104 N/C、方向水平向右的匀强电场中,用一根长L＝1 m的绝缘细杆(质量不计)固定一个质量为m＝0.2 kg、电荷量为q＝5×10－6C、带正电的小球．细杆可绕轴O在竖直平面内自由转动．现将杆由水平位置A轻轻释放,在小球运动到最低点B的过程中,求:(1)电场力对小球做功W电为多少？小球电势能如何变化？(2)小球在最低点的动能E k B为多少？(g＝10 m/s2)23．如图所示,喷墨打印机中的墨滴在进入偏转电场之前会被带上一定量的电荷,在电场的作用下使电荷发生偏转到达纸上．已知两偏转极板长度L＝1.5×10－2m,两极板间电场强度E＝1.2×106N/C,墨滴的质量m＝1.0×10－13kg,电荷量q＝1.0×10－16C,墨滴在进入电场前的速度v0＝15 m/s,方向与两极板平行．不计空气阻力和墨滴重力,假设偏转电场只局限在平行极板内部,忽略边缘电场的影响．求(1)判断墨滴带正电荷还是负电荷？(2)求墨滴在两极板之间运动的时间；(3)求墨滴离开电场时在竖直方向上的位移y.单元过关检测《电场》答案1答案C解析点电荷的概念和质点的概念相同,都是应用了理想化模型的方法．故选项C正确．2答案A解析摩擦过的塑料尺带电,塑料尺与纸片之间存在静电力,故塑料尺可吸引轻小的纸片,由此可知A项正确．3答案D解析根据孤立负电荷产生电场的特点,a、b两点的电场强度大小相等、方向相反,选项A错误；在两异种电荷连线的中垂线上,a、b两点的电场强度大小不相等,选项B错误；在两同种电荷连线的中垂线上,a、b两点的电场强度大小可能相等,但方向相反,选项C错误；在匀强电场中,a、b两点的电场强度一定相同,选项D正确．4答案C解析由场强定义式E＝Fq得E＝FQ2,选项A错；由点电荷场强公式知E＝kQ1r2,选项B错误；电场中的电场强度与放入电场中的电荷无关,无论有无放入试探电荷、试探电荷的电荷量如何,电场强度都不变,选项C 正确,D 错误． 5答案 D解析 将两小球看成一个整体,由平衡条件可知m 1g tan θ1＝m 2g tan θ2,则m 1m 2＝tan θ2tan θ1,从此式可以看出θ1、θ2与两电荷所带电量多少无关、与两电荷的水平距离r 无关,A 错误；若只增大m 1,则m 1会下降,而m 2会上升,导致θ1减小,θ2增大,B 错误；若只增大q 1,则库仑力增大,θ1、θ2都增大,C 错误,D 正确． 6答案 B解析 A 图中a 、b 两点电势相同,电场强度方向不同,场强不同,故A 错误；B 图中a 、b 在同一等势线上,电势相等．根据对称性,a 、b 两点场强相同,故B 正确；C 图中根据顺着电场线方向电势降低,则知a 点的电势比b 点高．根据电场线分布情况可知a 、b 两点场强相同,故C 错误；D 图中a 点场强方向向上,b 点场强方向向下,场强不同,电势相同,故D 错误． 7答案 D解析 根据顺着电场线方向电势降低可知,A 点的电势最高,故A 错误；B 点处电场线最疏,电场强度最小．故B 错误；A 点处电场线最密,电场强度最大,同一电荷在A 点受到的电场力最大,故C 错误；C 点电势比A 点电势低,根据负电荷在电势高处电势能小,知同一负电荷在C 点具有的电势能比在A 点的大,故D 正确． 8答案 B解析 由于带电微粒做直线运动,其受力如图所示,其合外力的方向应为速度的反方向,故物体做减速运动,动能减少,重力做负功,重力势能增加,电场力做负功,电势能增加,故选项B 正确． 9答案 A解析 A 项,由U ＝Ed 得U ab ＝103×0.04 V ＝40 V ；B 项,a 、c 在同一等势面上,所以U ac ＝0；C 项,将电荷沿abdca 移动一周,位移为0,故电场力做功为0；D 项,W ad ＝W ab ＝qU ab ＝(－5×10－3)×40 J ＝－0.2 J.10答案 A解析 由电容的决定式C ＝εr S4πkd 可知,与两极板间距离、板间电介质和正对面积有关,与板间电压无关,电容式键盘是通过改变两极板间距离来改变电容的．故A 正确,B 、C 、D 错误．11答案A解析电荷量一定,静电计指针张角变小,说明电压变小,由C＝QU分析得知,电容器电容增大,由C＝εr S4πkd,要使电容增大,正对面积增大或板间距离减小, 故A正确．12答案A解析设电场强度为E,两粒子的运动时间相同,对M有,a M＝EqM,25l＝12EqM t2；对m有,a m＝Eqm,35l＝12Eqm t2,联立解得Mm＝32,A正确．13答案B解析粒子水平方向上做匀速直线运动,a、b两粒子的水平位移之比为1∶2,根据x＝v0t,知时间比为1∶2.粒子在竖直方向上做匀加速直线运动,根据y＝12at2知,y之比为2∶1,则a、b的加速度之比为8∶1.根据牛顿第二定律知,加速度a＝qEm,加速度之比等于电荷量与质量的比值之比,则两电荷的带电量和质量之比为8∶1.故B正确,A、C、D错误．14答案D解析电子在第一个T4内做匀加速运动,第二个T4内做匀减速运动,在这半个周期内,因初始B板电势比A板电势高,所以电子向B板运动,加速度大小为eUmd.在第三个T4内做匀加速运动,第四个T4内做匀减速运动,但在这半个周期内运动方向与前半个周期相反,向A板运动,加速度大小为eU md,所以电子做往复运动．综合分析应选D.15答案AC解析设A、B两点的电场强度分别为E A、E B,根据题中图象乙信息可知,图线的斜率即为电场强度,则E A＝2×103 N/C,E B＝－500 N/C,A、B两点的电场强度方向相反．由点电荷电场的特点知,该点电荷应放在A、B之间．故选项A、C正确．16答案BD解析用左手去摸金属球,体验者双脚站在绝缘凳上,所以电荷不能通过体验者导走,体验者与金属球形成一个导体,处于静电平衡状态,再加上体验者与金属球上的电荷是逐渐增加的,所以不会被电击．故A错误；由于体验者的身体的表面带有电荷,若体验者用左手与旁边的观众握手,电荷将通过观众向大地传送,所以二人都会被电击．故B 正确；若体验者将右手离开金属球,由于体验者身体表面仍然带有电荷,所以头发不会立刻恢复常态．故C 错误；若体验者将右手离开金属球并且走下绝缘凳, 地面会将体验者表面的电荷导走,所以头发会立刻恢复常态．故D 正确． 17答案 AD解析 由电场线的疏密可知,A 、B 之间比B 、C 之间的平均电场强度大,由U ＝E d 可知,AB ＝BC 时,U AB >U BC ,即A 对,B 、C 错；等势面与电场线始终相互垂直,故D 对． 18答案 AB解析 电子由A 点到B 点电势能减少1.6×10－17 J,即静电力做正功W AB ＝1.6×10－17 J ＝100 eV ,由动能定理得E k B ＝W AB ＋E k A ＝4.8×10－17 J,即选项A 、B 正确,C 错误；由公式U AB ＝W ABq 得U AB ＝1.6×10－17－1.6×10－19 V ＝－100 V ,故选项D 错误． 19答案 BC解析 对小球受力分析,小球受重力、电场力作用,合外力的方向与初速度的方向不在同一条直线上,故小球做曲线运动,故A 错误,B 正确；在运动的过程中合外力方向与速度方向间的夹角先为钝角后为锐角,故合外力对小球先做负功后做正功,所以速率先减小后增大,选项C 正确,D 错误．20答案 ACD解析 由d 2＝12·Eq m t 2可知,t a ＝t b ,A 正确；而y c ＝12· Eq m t 2c ,t a ＝t b >t c ,B 错误；由t ＝L v ,得v c >v b >v a ,C 正确；由ΔE k ＝Eq ·y 可知,ΔE k b ＝ΔE k a >ΔE k c ,故D 正确．故正确答案为A 、C 、D.21答案 (1)负电 (2)1.7×105 N/C解析 (1)由平衡条件知小球受电场力方向向左,故小球带负电．(2)小球受到的电场力F ＝qE ,由平衡条件得F ＝mg tan θ,解得电场强度E ≈1.7×105 N/C.22.答案 (1)5×10－2 J 电势能减少 (2)2.05 J解析 (1)电场力做功仅与初、末位置有关,W 电＝qE ·L ＝5×10－6×1×104×1 J ＝5×10－2 J,电场力做正功,小球电势能减少．(2)由动能定理得mgL ＋W 电＝E k B －0,所以E k B ＝0.2×10×1 J ＋5×10－2 J ＝2.05 J.23.答案(1)负电荷(2)1.0×10－3 s(3)6.0×10－4 m 解析(1)负电荷．(2)墨滴在水平方向做匀速直线运动,那么墨滴在两板之间运动的时间t＝L v0.代入数据可得:t＝1.0×10－3 s(3)墨滴在竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动,a＝Eq m代入数据可得:a＝1.2×103 m/s2离开偏转电场时在竖直方向的位移y＝12at2代入数据可得:y＝6.0×10－4 m.。